2024-12-04
En la brillante constelación de la ciencia de los materiales, los materiales de fibra de carbono son como una deslumbrante "estrella tecnológica". Con propiedades sobresalientes como el peso ultraligero, la ultra alta resistencia y la excelente resistencia a la corrosión, se utilizan ampliamente en muchos campos de vanguardia como la aeroespacial, la fabricación de automóviles y equipos deportivos de alta gama, y se han convertido en el foco de atención de las comunidades científica e industrial mundiales. Para desbloquear más potencial de los materiales de fibra de carbono y superar los cuellos de botella tecnológicos, es crucial construir un laboratorio profesional que satisfaga sus necesidades de investigación. Confiando en su profunda acumulación industrial, Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. analizará en profundidad los estándares de construcción para laboratorios de investigación de materiales de fibra de carbono para usted hoy.
El proceso de preparación de la fibra de carbono es extremadamente sensible al polvo y las impurezas. La mezcla de partículas diminutas puede causar defectos en la fibra de carbono y dañar su resistencia, reduciendo en gran medida el rendimiento del producto terminado. El nivel de purificación del laboratorio debe alcanzar los estándares de Clase 10.000 o incluso superiores, es decir, el número de partículas de polvo con un tamaño de partícula superior a 0,5 micrómetros en cada metro cúbico de aire se controla estrictamente dentro de 35. Para este fin, adoptamos un sistema de filtración de aire progresivo: los filtros primarios interceptan partículas grandes de polvo y cabello; los filtros de eficiencia media capturan impurezas suspendidas de tamaño de partícula medio; los filtros de aire de partículas de alta eficiencia (HEPA) actúan como los "guardianes" para bloquear las partículas de polvo diminutas, llenando el espacio experimental con aire limpio. Además, las áreas purificadas deben dividirse estrictamente, y el área de operación experimental, el área de almacenamiento de muestras y el área de prueba deben estar cada una "formadas de forma independiente", evitando la contaminación cruzada y proporcionando una "cuna libre de polvo" para todos los aspectos de la fibra de carbono, desde las materias primas hasta los productos terminados.
Las propiedades químicas y la estructura física de los materiales de fibra de carbono varían en estabilidad a diferentes temperaturas y humedades. La temperatura ideal del entorno experimental suele estabilizarse entre 23 °C y 25 °C, y la humedad se mantiene entre el 45% y el 55% de humedad relativa (HR). Con la ayuda de un sistema inteligente de control de temperatura y humedad, los sensores de alta precisión pueden "percibir" los cambios sutiles en el entorno en tiempo real y vincularse con aires acondicionados, humidificadores y deshumidificadores para responder y ajustar rápidamente. En el sofocante verano, el módulo de refrigeración se esfuerza por enfriar; en el invierno helado, los elementos calefactores elevan silenciosamente la temperatura; cuando el aire está seco, el equipo de humidificación rocía finamente; cuando la humedad excede el estándar, el sistema de deshumidificación funciona eficientemente. La temperatura y la humedad precisamente constantes son como una "cama personalizada" cómoda para la fibra de carbono, lo que garantiza la precisión y fiabilidad de las pruebas de rendimiento de los materiales y la investigación y el desarrollo de procesos, y la autenticidad y validez de los datos experimentales.
La investigación sobre la fibra de carbono a menudo implica procesos como la volatilización de reactivos químicos y la pirólisis a alta temperatura, que generan gases residuales y polvo nocivos. Un buen sistema de ventilación son los "pulmones sanos" del laboratorio. Se adopta una combinación de ventilación local y ventilación general: las rejillas de ventilación de escape locales se colocan por encima de los puntos donde se utilizan los reactivos químicos y por encima del equipo de pirólisis para capturar el aire contaminado de manera oportuna; la ventilación general de toda la sala asegura el reemplazo continuo del aire general. El tratamiento de los gases residuales es un enlace aún más crítico. Para los compuestos orgánicos volátiles (COV), los gases ácidos y el polvo, se seleccionan equipos profesionales como la adsorción de carbón activado, la neutralización ácido-base y la eliminación de polvo en bolsa para el tratamiento de purificación respectivamente, y el gas se descarga después de cumplir con los estándares, protegiendo el entorno ecológico del laboratorio y sus áreas circundantes.
La investigación sobre la fibra de carbono se basa en una gran cantidad de instrumentos de precisión, como microscopios electrónicos de barrido, analizadores termogravimétricos y máquinas de ensayo de tracción, que tienen requisitos extremadamente altos para la estabilidad y seguridad del suministro de energía. Las líneas eléctricas adoptan cables de baja emisión de humos, libres de halógenos y retardantes de llama para reducir el riesgo de incendio; se equipa una fuente de alimentación ininterrumpida (SAI) para permitir la conmutación sin problemas en un instante cuando se interrumpe la alimentación principal, evitando la pérdida de datos y el apagado repentino de los instrumentos. La disposición de los enchufes se planifica razonablemente de acuerdo con las posiciones de los instrumentos para satisfacer las necesidades de energía de múltiples dispositivos al mismo tiempo; el sistema de puesta a tierra cumple estrictamente con los estándares para descargar la electricidad estática y la corriente de fuga, salvaguardando la seguridad del personal y los instrumentos en todos los aspectos y asegurando el buen progreso de los experimentos de investigación científica.
El proceso de investigación de la fibra de carbono es complejo. Desde el pretratamiento de la materia prima, el hilado de la fibra hasta las pruebas de rendimiento, la disposición del equipo y los bancos de laboratorio en cada enlace debe ser científica. Siguiendo el principio de "flujo de proceso suave y operación conveniente y eficiente", el área de pretratamiento es adyacente al área de almacenamiento de materia prima para reducir la distancia de manipulación de materiales; se reserva suficiente espacio alrededor del equipo de hilado para facilitar la depuración del equipo y el bobinado de la fibra; el área de prueba está equipada con bancos amortiguadores para colocar instrumentos de prueba de alta precisión y aislar la interferencia de vibración. Los materiales de los bancos de laboratorio se seleccionan de encimeras especiales que son resistentes a la corrosión, antiestáticas y resistentes a altas temperaturas, satisfaciendo las necesidades especiales de los experimentos de fibra de carbono y ayudando a los investigadores científicos a dedicarse de todo corazón a la investigación y acelerar la producción de resultados.
La investigación sobre la fibra de carbono a menudo implica condiciones de trabajo como alta temperatura, alta presión y reactivos tóxicos, y los riesgos de seguridad no pueden subestimarse. El laboratorio está equipado con una serie de instalaciones de protección contra incendios, explosiones, venenos y radiación: las puertas contra incendios y los cortafuegos dividen los compartimentos contra incendios; se utilizan equipos eléctricos y de ventilación a prueba de explosiones en áreas inflamables y explosivas; los reactivos tóxicos se almacenan en campanas extractoras especiales y se proporciona equipo de protección personal; los instrumentos que involucran radiación cumplen con estrictos estándares de blindaje y gestión. Se llevan a cabo capacitaciones de seguridad y simulacros de emergencia regulares para fortalecer la conciencia de seguridad de los investigadores científicos y mejorar sus capacidades de respuesta a emergencias, asegurando que los accidentes de laboratorio "nunca ocurran"